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    未來15年仍是我國核電發展重要戰略機遇期

    發稿時間:2021-05-08      閱讀數:

    來源:中國能源報 202 1-04-20 


    低碳轉型:我國新時代社會主義現代化建設的重要目標和生態文明建設的核心內容

    “未來15年仍是我國核電發展的重要戰略機遇期,到2035年,我國核電在運和在建裝機容量將達到2億千瓦左右,發電量約占全國發電量的10%左右?!?021年4月14日,在中國核能行業協會舉辦的“中國核能可持續發展論壇”上,該協會副理事長兼秘書長張廷克作出預測。

    中國核能行業協會當天發布的《中國核能發展報告2021》指出,在碳達峰、碳中和目標下,我國能源電力系統清潔化、低碳化轉型將提速,核能作為近零排放的清潔能源,預計保持較快發展態勢,自主三代核電會按照每年6-8臺的核準節奏,實現規?;炕l展。預計到2025年,我國核電在運裝機7000萬千瓦左右,在建約5000萬千瓦;到2030年,核電在運裝機容量達到1.2億千瓦,核電發電量約占全國發電量的8%。

    針對上述預期,參會專家普遍認為,“十四五”期間核能產業發展不僅要擴大規模,更要加快由核電向核能綜合利用的轉型,同時通過科技創新和產業協同,推進核安全治理現代化,不斷提升核能的安全性和經濟性,拓展產業發展空間。


    -量質并舉速效并重

    近年來,我國核電建設在確保安全的前提下穩步發展,堅持量質并舉、速效并重?!笆濉逼陂g,國內核電機組保持安全穩定運行,新投入商運機組20臺,新增裝機容量2344.7萬千瓦,核能發電占比由2016年的3.5%提升至2020年的約5%;新開工核電機組11臺,裝機容量1260.4萬千瓦,在建機組裝機容量保持全球第一。

    張廷克指出,核電產業鏈長、技術密集、科技含量高、投資強度大,經過多年連續不間斷地建設、運營,我國已具備較高水平的核電全產業鏈能力和邁向核電強國的產業基礎。

    國家核安全局副局長郭承站介紹,過去五年,“華龍一號”、AP1000、EPR全球首堆在我國相繼建成投產,“國和一號”、高溫氣冷堆等自主技術示范工程建設進展順利,我國核電建設率先邁入三代時代?!傲硗?小型堆、四代堆等新一代核能系統研發與國際水平基本同步,新一代‘人造太陽’裝置建成并實現了首次放電?!?/span>

    “高溫氣冷堆、鈉冷快堆等四代技術正在建設示范工程,預計分別于今年和2025年前建成投運,另外多種小型堆技術也基本具備示范條件?!眹夷茉淳挚偨洕鷰煿峭嘎?。

    據了解,“十三五”期間,我國核電裝備制造國產化和自主化能力不斷提升,掌握了一批具有自主知識產權的核電關鍵設備制造技術,三代自主核電綜合國產化率達到了88%以上,形成了每年8~10臺套核電主設備供貨能力,建設施工能力保持了全球領先。


    -綜合利用小型堆蓄力

    我國核能產業實現規?;l展的同時,也面臨轉型挑戰,即從發展核電向核能綜合利用拓展,借助大堆、小型堆兩條路徑,打破單一發電的“天花板”。

    張廷克表示,隨著核電技術的不斷突破和安全性、經濟性提升,大型核電機組綜合利用范圍將進一步擴大,小型模塊化反應堆也將在供電、供熱、工業制氫、海水淡化等多個應用領域迎來重要發展機遇?!昂穗姲l展還將帶動國內裝備制造業、建筑安裝行業發展,促進我國創新能力提升?!?/span>

    大型堆方面,批量化、型譜化研發建設正在推進。今年《政府工作報告》明確提出,“在確保安全的前提下積極有序發展核電”。不久前發布的“十四五”規劃也指出,“安全穩妥推動沿海核電建設?!?/span>

    對于小型堆,中國核能行業協會專家委常務副主任趙成昆介紹,為擴大核能應用范圍,適應低碳能源發展需求,過去十年我國陸續開發出面向不同應用領域和市場需求的小型堆,部分技術已經具備開展示范的工程條件。

    資料顯示,目前我國正在開發和落地建設、適用陸地和海洋應用的小型堆共有10種,幾乎全部為壓水堆,大部分處于設計階段。趙成昆認為,目前小型堆最大的應用市場在工業和居民供熱領域。另外,海水淡化、制氫以及海洋開發能源供給均有較好前景。

    “供熱是全球最大的終端能源消費領域,追求電力低碳化的同時,需要兼顧供熱領域的低碳化,核能利用尤其是小型堆在該領域市場空間廣闊?!壁w成昆指出,“小型堆建設周期短,在選址方面靈活性較大,安全性好,很適宜作為供熱熱源?!?/span>


    -補齊短板降本增效

    從核電到核能,再到參與新型電力系統運轉,核能產業亟需補齊短板?!?/span>

    一方面,受制于國內技術能力和工藝制造水平,少數技術含量高、工藝難度高的關鍵設備或核心零部件的設計制造技術仍未掌握;另一方面,國內企業具備一定研發能力,但由于技術人才短缺、產品市場份額小,加上核電設備質保管理體系嚴格,導致自主研發意愿不強?!敝袊四苄袠I協會專家委政策研究組組長黃峰直言我國在先進核電技術方面的軟肋。

    黃峰指出,基礎能力薄弱是制約先進核電技術自主化發展的最大短板,另外部分已經國產化的設備難以在工程實踐中得到推廣應用?!叭鐑x控設備等,因為配套設施不健全,加之高昂的研發及轉換成本與成熟產品市場價格存在矛盾,企業行業存在壁壘,信息不對稱,資源缺乏統籌協調?!?/span>

    成本是決定競爭力的關鍵因素,也是市場選擇的核心考量。作為我國新建核電的主力堆型,三代核電經濟性及市場競爭力備受關注。中國核能行業協會副理事長、中核集團副總經理曹述棟指出,三代核電建設投資若控制在1.3萬元/千瓦以內,與其他清潔能源相比才更具競爭力,但目前的造價在1.7萬元/千瓦左右,仍有下降空間。

    對于小型堆推廣落地較慢的困境,趙成昆認為,小型堆的經濟性一定程度上影響了投資者的參與熱情?!爱斍靶枰崿F小型堆系統要求簡化,向標準化、批量化、模塊化等方向發展,以有效提高其競爭力。目前國內尚不具備一套相對完整的適用于模塊化小型堆發展的法規標準和用戶要求,這些法規標準涉及項目核準、安全評審、核應急以及安保等領域,需逐步補充和完善?!?/span>


    -評論:核能技術創新要快馬加鞭

    中國國際核電工業展自2011年至今已今舉辦六屆,見證了中國核電產業調整蛻變、加速自主創新的十年。期間,AP1000和EPR全球首堆先后投產,三門一期、海陽一期、臺山一期項目全面建成;采用“華龍一號”自主三代核電技術的全球首堆投產發電,位于沿海四省的后續項目開啟了“華龍一號”批量化建設;“國和一號”自主三代核電研發完成,示范工程開工建設;高溫氣冷堆示范工程順利實現全面調試,預計今年年內并網發電??梢哉f,我國核電技術實現了由二代向三代的跨越,而且,以此為帶動,設計研發、材料攻關、裝備制造、建設安裝、產業協同等產業鏈各個環節均實現了飛躍。

    作為國家名片和國之重器,核電的諸多創新成果,亮相歷屆核電展,足以振奮人心。然而,展覽也悄然傳遞出這樣的信號:核電產業的創新節奏和速度似乎放緩了,產品和技術迭代的活躍度,以及市場主體的亢奮度,遠不及“風光儲”這樣的新興產業。

    作為技術密集、科技含量高的國家戰略性產業,核電產業科技創新的勢頭緣何沒那么強勁了?原因應該是多方面的。

    首先,與“風光”等新能源產業相比,核電產業投資大、研發和建設周期長,產業鏈聯動效應明顯。一般情況下,單個項目投資動輒上百億,而且需要5年左右的時間建成,整體性能的考驗周期也在一年以上,導致創新成本高,創新周期長,創新成果顯現較慢。例如,“華龍一號”三代核電技術從初始研發到開工建設,歷程長達近20年。國和一號也是歷經十年時間,才完成引進、消化、吸收和再創新任務。

    另外,相關設備研發制造緊密依托項目本身,全周期投資和成果落地也并非一蹴而就。過去十年,核電關鍵設備和材料取得了重大突破,綜合國產化率超過了85%,制造企業付出了巨大努力。但即便如此,還有少數技術含量高、工藝難度大的關鍵設備或核心零部件的設計制造技術沒有掌握,短板依然存在。

    其次,任何一個產業要持續創新,都離不開產業規模和市場需求的支撐,核電更是如此。過去十年,我國核電發展政策幾經調整,總體在相對謹慎的政策引導中穩步發展,業主和制造企業最直觀的感受就是項目少、訂單少,甚至有些大型制造企業在用其他業務支撐核電業務生存,有些民營制造企業更是受核電業務拖累,陷入生存危機而一蹶不振,不得不感嘆“活都活不下去了,還哪有心思去創新?”反觀風電、光伏、儲能等新能源產業,因為產業發展快、市場需求大,刺激基礎材料、整機、電池等產品的創新研發頻率明顯加快,尤其在新型電力系統建設的背景下,“風光儲”在市場蓬勃度和產品更新方面,可以說競爭已經白熱化。所以,通過展覽可以管中窺豹,市場和產業規模是激勵創新的核心鑰匙,而核電這些年恰恰錯失了。

    第三,產業協同不夠,或者說產業壁壘的存在,很大程度上制約了創新的意愿和程度。正如業內專家所言,部分已經國產化的設備難以在工程實踐中得到推廣應用,有些設備因研發及轉換成本高昂而與成熟產品市場價格存在矛盾,導致無法應用,加之企業之間各自為政,關起門來搞研發,優質資源無法統籌協調,導致好技術、好成果只能當展品,無法成為產品,更無法創造價值。

    創新驅動發展,創新引領變革。碳達峰、碳中和目標賦予中國能源產業結構調整和綠色發展新的歷史使命,也給所有低碳能源帶來新的歷史機遇。在此背景下,核能要與“風光”等可再生能源同臺競技,必須客觀認識到科技創新的緊迫性和客觀制約條件,盡快補短板、強軟肋,以求更多發展空間,助力低碳能源體系建立和社會經濟綠色發展。

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